杨 玲 刘珺婷 张 倩

（1.湖南省气象服务中心 办公室，湖南 长沙 410118；
2.湖南省气象服务中心 宣传中心，湖南 长沙 410118）

公众气象服务是一种气象信息的再加工与传播，它不直接参与天气预报结论制作，而是对气象台所做出的天气预报内容的再加工与全网传播。在传播之前，它会被加工成某种具体形态，例如在电视媒体上播放时，它是电视天气预报节目的形态。在信息传播形式或媒介载体上，公众气象服务涉及报纸、杂志、电视、广播等传统媒体，以及网站、移动媒体（如微博、微信、App应用）等新兴媒体。作为信息的加工传播，公众气象服务必然随着科技发展与时代推进而不断演化。

可视化是一种数据的表达方式，［1］可视化的相关理念和技术的提出只有上百年的历史。在文艺复兴时期，笛卡尔坐标系的产生、费马和帕斯卡概率论的出现，打开了可视化技术发展的大门。苏格兰工程师威廉·普莱费尔（William Playfair）创造了今天我们习以为常的几种基本可视化图形：折线图、条图、饼图。［2］如果单从可视化的简单定义来讲，即大量非直观的、抽象的或者不可见的数据借助计算机图形学和图像处理等技术产生形式直观、形象的产品，那么气象可视化的发展较早。1854年，因克里米亚战争而绘制的世界上第一张天气图的诞生，标志着气象可视化走上历史舞台。自此，可视化在气象工作中的诸多方面得到运用，从气象数据的采集、气象数据的显示，到气象预报的制作、气象服务产品的发布等，都离不开可视化技术的应用。

目前，气象业务应用领域可视化技术发展前景较好，在气象部门可视化平台显示、气象新媒体应用、气象影视技术应用等方面都有所体现。在我国，气象信息被作为内容进行包装加工，并在电视台播出，也就30多年时间。气象节目综合了各种气象信息和气象产品，这些信息来源于气象台的天气预报和气象研究部门的科学计算、科学视算产品，是气象资料处理过程的最后环节，是抽象的气象科学可视化的传播。［3］

气象数据来源广泛，涉及基础观测数据、雷达和卫星遥感监测数据、数值模式预报等数据，每年产生的气象数据体量已接近PB级，具备了大量、高速、多样和价值的大数据4V特点。［4］气象业务服务人员、专业服务用户和社会公众需要可视化技术来帮助理解巨大数量的数据。经过数据挖掘和可视化过程的原创气象数据新闻或预报、科普产品，在增强气象信息可读性的同时，又可以避免其他媒体对于文字类气象信息的错误解读，从而维护气象部门的权威发布品牌。［5］目前，在传统电视天气预报节目与新媒体气象服务两类公众气象服务中，可视化传播均得到了较好的应用。

（一）可视化传播在传统电视天气预报节目中的应用

在我国，气象部门每天制作的传统电视天气预报节目，涵盖天气实况、气象灾害预警、重点天气解读、气象指数、气象科普，以及部门联合发布的农业、地质灾害、山洪、中小河流洪、森林火险、重污染、空气质量、公路交通等预警预报信息。以湖南为例，随着气象数据的丰富及可视化技术的发展，湖南气象部门近年来致力于提高气象数据的加工能力，努力实现气象数据的增值。

一是基础数据的可视化与自动化。湖南现有省级19套节目，主要内容为城市预报、景点预报、空气质量、云图、指数预报等，主要是对报文的可视化翻译。为打破气象数据可视化单一的现状，从2021年7月开始，湖南在全国率先实现气象影视FUSION制作系统与“天擎”的数据对接与应用，已制作播出6小时、24小时、185小时累计降雨量动态实况图，14时整点气温动态实况图，台风降水示意图（见图1）等。“天擎·湖南”气象数据（自动站气温、雨量及云图等）引入湖南电视天气预报节目，用气象数据可视化丰富了节目形态。

图1 台风降水可视化产品

二是部门联合发布产品可视化呈现。湖南气象部门每天制作的电视天气预报节目解读，涵盖全省天气形势分析、气象灾害预警、重点天气解读、气象科普、气象灾害防御指南，还有气象部门的应急响应、灾害性天气预警，以及跨部门合作发布的地质灾害气象风险预警（见图2）、山洪灾害气象风险预警、森林火险预警、重污染天气、航道大风预报等信息。可视化加工使电视天气预报节目增强了气象衍生灾害信息发布的权威性、科学性。

图2 预警预报产品可视化产品

三是基础数据的人工可视化翻译。随着公众对气象信息服务需求的多元化和个性化，更需要气象部门通过对气象数据的深入分析，挖掘出公众喜闻乐见的气象信息或气象知识。例如，赏月地图是结合社会热点对20时到08时段天空云层覆盖率的深度挖掘而形成的可视化产品，春风预报是结合季节特点对温度和风力这两个基本气象要素的深度挖掘而形成的可视化产品，赏花预报是综合温度、光照、降水等多个气象要素及其对同一季节不同种类开花时段预报的深度数据挖掘而形成的可视化产品（见图3）。可视化传播使气象数据和电视天气预报节目增强了可读性，也更具实用性。

图3 气象多要素综合分析后的可视化产品

四是图文自动化节目。这主要是5套中国气象频道本地节目，将以往面向行业的深奥的数据和复杂的图形，转化为可面向公众服务的节目，在体现节目差异化的同时，更体现服务的精准性。［3］可视化传播集中在城市预报、景点预报、交通预报三大类，中国气象频道本地节目均已实现自动化模块化可视化服务。

（二）可视化传播在新媒体气象服务中的应用

作为公众气象服务，传统电视天气预报节目在覆盖范围与信息传播速度等方面具有一定的局限性，尤其体现在传播方式单向性和被动接受缺乏互动上。近年来，公众气象服务积极向新媒体领域拓展，并逐渐展现出独特优势。

目前，我国各省新媒体气象服务呈蓬勃发展之势，从官方微博、微信、今日头条、企鹅政务号等新媒体平台，拓展到学习强国、优酷视频、西瓜视频、腾讯视频、抖音、快手、微信视频号、一直播、斗鱼、B站等，将天气预报及预警等信息通过更广泛的渠道推送出去。内容上，新媒体气象服务主要提供高温、大风、台风、大雾、暴雪、暴雨、寒潮等灾害天气，以及春运、世界气象日、高考、春耕春播、秋收秋种、节假日等重要节点的天气服务。形式上，新媒体气象服务丰富多样，包括气象科普短视频、风雨实况类视频、预报员讲解类视频、气象专业类动态视频（如台风图、云图、雷达图）、融媒体直播等。

在短视频平台上，公众气象服务可视化传播的内容也各有不同。其中，快手、抖音类似于电视天气预报节目服务的延伸，大多提供最新天气相关的公众气象服务信息，与公众零距离交流互动，包括天气实况、气象灾害预警、地质灾害气象风险预警、环境气象预报、生活气象指数、森林火险气象等级预报、城市预报、气象灾害防御指南等信息。B站以科普形式为主，包括各种气象小知识，传播二十四节气、盛夏暴雨、云等相关天象主题的科普信息，让公众更加直观地理解与学习气象知识。

（三）公众气象服务可视化传播存在的不足

目前，我国各省公众气象服务可视化产品的共享程度低，基本素材重复开发，导致服务拓展和本地特色产品开发不够。气象事业不断发展，气象产品日渐丰富，数据来源多，格式不统一，增加了业务应用的复杂程度。气象服务节目数量多，新媒体传播渠道多，所需资料和产品数量庞大，然而制作时间紧，存储量不够，服务的差异化和精细化体现不足。加之全人工操作自动化程度低，气象数据来源不稳定且分散，造成气象数据可视化呈现不丰富。

以湖南为例，电视天气预报节目制播系统、新媒体加工平台与各预报服务系统尚未对接，要呈现高品质的气象服务可视化图形、视音频产品还需纯手工劳动。气象数据可视化产品数量大，全手工制作耗时且费力，复杂图形不利于公众短时间的信息接收；
新媒体的气象数据可视化产品单一、内容匮乏，深加工能力有限；
融媒体视频、图形等气象数据可视化产品的系统建设仍在进行中，二维图形的快速加工能力有待提高，沉浸式服务尚未开展，本地化特色模块也尚未健全。

要将公众气象服务信息以更直观的方式传播出去，从而更有效地服务于公众，有赖于可视化传播这一深加工策略的优化应用。公众气象服务可视化传播的发展，一是要解决产品研发的问题，二是要解决内容加工的问题，以需求牵引，带动产品研发，融合先进技术，研制针对不同载体的不同产品，简便易懂、重点突出才能更利于传播。因此笔者认为，公众气象服务要通过可视化传播、多维度展示，最终实现气象数据可视化嵌入到气象服务各个领域，贯穿于气象服务各个渠道。

（一）气象数据的全景可视化展现

气象数据的全景可视化展现，主要方式有动态数据展示和动态视频展示。动态数据展示是运用数据可视化工具，通过表格、曲线图、分布图、语音、示意图、示意动画等多方面、全方位地展现历史气象数据信息；
动态视频展示引入国内已有的VR、MR技术等让公众体验基本的温、压、湿、风、云等要素原理，将枯燥乏味的气象数据通过可视化手段进行加工再现。美国AccuWeather公司基于三星Gear VR推出的沉浸式天气预报服务，可以体验实时、动态的天气状况，包括暴风雨、雪和云的动画，使突发天气新闻的报道更加精准快速，帮助公众理解各种天气现象及其对生活的影响。

在我国，不少地方已经开展沉浸式天气预报服务。例如，北京采用虚拟演播室+体验式专题报道的形式，AR增强现实技术得到应用；
浙江建有高清实景和UE4实时渲染引擎虚拟演播系统，可以进行虚拟制作及AR前景植入，实现主持人实景虚拟互动及独立虚拟节目制作；
深圳气象部门和广电部门联合打造的《谈天说地》（见图4）栏目已被国内多个高校引进，成为专业且通俗直观的气象知识教程。

图4 深圳天气预报节目服务效果图

（二）气象数据可视化产品的同频共振

气象数据的可视化传播，主要是通过一端多屏高效制作与不同格式分发，实现电视天气预报节目一次绘制多频道同步更新。这有赖于利用excel图表可视化、Python程序语言可视化等技术，充分运用cimiss决策服务支撑系统、“天擎·湖南”系统、影视云合系统等，形成气象要素温、压、湿、风、降水等实时数据的可视化动态展示图，并通过电视、微信、微博、抖音、H5等形式对外传播。

湖南公众气象服务的可视化传播，包括电视节目延伸传播、短视频、图文形式天气预报、重大活动的直播等。自2015年开始，湖南气象新媒体围绕灾害性天气、重要节假日天气、气象日科普、农产品宣传等开展直播，其具有特色的新媒体可视化产品有二十四节气图解、原创抖音短视频等。利用微博、微信、抖音、快手等渠道，湖南公众气象服务实现了各种可视化产品传播的同频共振。

（三）基于气象预报预警的可视化

在这个方面，湖南气象部门已建立了基于湖南智能网格预报的各类灾害性天气预警预报的可视化产品，还将开发基于历史典型案例的应急事件灾害演变的可视化产品，以及针对地质灾害、高温干旱、暴雨洪涝等隐患风险点发生概率的气象风险可视化产品。这些公众气象服务的可视化传播，通过历史数据统计分析，利用二维和三维技术，将气象信息按时间和空间两个维度进行呈现，让湖南典型气象灾害的时空发生概率清晰可见。

（四）嵌入跨行业关键信息的可视化

要实现跨行业关键信息的可视化传播，需要建立气象影响因子对交通、旅游、健康、农业、电力等相关行业的影响的可视化模型，筛选风速、风向、辐照度、云量、降雨、冰雹、大雾等对相关行业有深刻影响的气象因子，以文字、图表及数字化、图像化、动态化的图片等形式展示气象要素对行业的影响。气象部门运用网格预报产品，模拟展示某区域内降雨降雪等天气情况，以及天气状态的演变过程，构建气象与行业生产的相关性分析模型，帮助相关行业将气象灾害风险降到最低。

（五）融入5G运营商的可视化

气象部门要强化与三大基础电信运营商的合作共享，在研究气象大数据分析技术、构建气象知识图谱的基础上，运用人工智能技术实现实时的历史及未来气象数据交互问答的语音可视化传播。气象部门还可以加强与社交软件的合作，运用VR技术进行天气现象的模拟、天气系统的模拟，让公众感知风雨雷电等模拟效果。

可视化传播在公共气象服务中的潜力是巨大的，但只有与实际的业务需求相结合才能焕发出更加持久的生命力。未来，具备更强大的时空分辨率和更精细的地理信息数据的可视化传播，将在公共气象服务中发挥更大作用。

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